|
|
Fluid-Structure Interaction between Structural Components of Hydraulic Turbine and Fluid Flow
Havlásek, Michal ; Malenovský, Eduard (oponent) ; Vimmr, Jan (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with two cases of fluid-structure interaction (FSI). The concern of the first part is to investigate the mutual interaction between the rotor of rotating machinery and fluid within the annular seals. The effect of the annular seals on the dynamic behaviour of the whole machine is described by the rotordynamic coefficients. The current models for the determination of the rotordynamic coefficients of the annular seal use many simplifications. This thesis presents five different analyses of rotordynamic coefficients of the plain annular seal of the oxidizer pump. Each of those five analyses uses a different level of simplification. The most simple analysis models only the volume of fluid within the annular seal. And the most sophisticated analysis models fluid flow within the entire pump with the eccentric rotor. The second part of this thesis defines a new method for the solution of interaction between the fluid and flexible body. This method is based on the solution of the inverse vibration problem. The direct vibration problem, which is as well known as the eigenvalue problem, uses the mass, damping and stiffness matrices, which are collectively called ''the structural matrices'', and determines in the most general case the Jordan matrix and modal matrices of right and left eigenvectors. The inverse vibration problem is used for the definition of the structural matrices based on the Jordan matrix and modal matrices of right and left eigenvectors. The inverse vibration problems can be divided into two types. If all eigenvalues and eigenvectors are known, then it is called the full problem. On contrary, if at least one mode of vibration is unknown, then it is called the partial problem. Five algorithms for the solution of the inverse vibration problem are defined in this thesis. However, two of these five algorithms are versatile, each one for one type of inverse vibration problem. The algorithm for the solution of the full problems was presented in 1979 by Otakar Daněk. The algorithms for the solution of the partial problem, which are presented in this thesis, are the very first algorithms for the solution of this type of inverse vibration problem. And the versatile algorithm for partial problems is called the algorithm for the partial problems with the selection of additional eigenvalues. The application of these two algorithms for the solution of the inverse vibration problem for the full problems and the partial problems are demonstrated on the solution of two cases of interaction between the fluid and flexible body.
|
|
|
Porovnání modálních vlastností oběžných kol parní turbíny s různými délkami lopatek
Havlásek, Michal ; Chromek, Lukáš (oponent) ; Lošák, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá posouzením bezpečnosti několika variant oběžného kola s různými délkami lopatek. Motivací pro vypracování této práce je řešení problémové situace, která je charakterizována havárií oběžného kola parní turbíny s délkou lopatek 30mm. Jak je potvrzeno v této práci, oběžné kolo s délkou lopatek 30mm je provozováno v oblasti rezonance a dle technické normy ČSN EN ISO 10437 není jeho provoz bezpečný. Jako nápravné opatření pro řešení problémové situace je navrženo prodloužení lopatek oběžného kola. Bezpečnost je vyhodnocena u šesti variant oběžného kola s odlišnými délkami lopatek. Pro každou variantu je provedena modální analýza a z jejích výsledků je sestaven Campbellův diagram. Na základě tohoto diagramu je vyhodnocena bezpečnost jednotlivých součástí. V poslední části diplomové práce je posouzen vliv délky lopatek na modální vlastnosti oběžného kola.
|
|
|
Analytické řešení ohybového kmitání nosníků
Machoň, Matěj ; Habán, Vladimír (oponent) ; Havlásek, Michal (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analytickým určením vlastních frekvencí a vlastních tvarů prizmatického nosníku. Výsledky výpočtu jsou poté porovnány s daty experimentálně zjištěnými na nosníku se stejnou geometrií a vlastnostmi. Na závěr je na základě tohoto srovnání zhodnocen vliv zanedbaných veličin na přesnost výpočtu. Výsledkem jsou vztahy pro výpočet vlastních frekvencí a vlastních tvarů nosníku. Pro výpočet je využito kromě standartního matematického aparátu také takzvaných Krylovových funkcí, které dělají postup značně efektivnějším.
|
|
|
Modelování tlakových pulsací v potrubí
Hofírek, Michal ; Havlásek, Michal (oponent) ; Himr, Daniel (vedoucí práce)
V této diplomové práci je řešena problematika vodního rázu v pružném potrubí s vlivem tuhosti a tlumení v materiálu trubice. Matematický model je zpřesněn o vliv tlakově závislé rychlosti zvuku v kapalině tvořené směsí voda-vzduch. Pro potřeby numerického řešení je odvozeno schéma tzv. zobecněné metody charakteristik s nezávislým časovým krokem. Tato metoda je na jednoduchém příkladu konfrontována s běžně používanou metodou charakteristik a numerickým schématem typu Lax Wendroff. V závěru práce je odvozený model, řešený zobecněnou metodou charakteristik, experimentálně ověřen.
|
|
|
Vlivy na proudící kapalinu a hydrodynamické nestability
Kallas, Miloš ; Havlásek, Michal (oponent) ; Štefan, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá popisem hydrodynamických jevů, které vznikají v důsledku proudění tekutin. Jsou to jevy, které se vyskytují v blízkosti našeho okolí a mohou být pozoro-vány při každodenním životě. U každého jevu je uveden výčet reálných aplikací, které fungují na principu daných efektů. V závěru práce byl proveden Reynoldsův experiment.
|
|
|
Rešerše zaměřena na naklápěcí segmentová ložiska (výpočtové a experimentální modelování)
Havlásek, Michal ; Chlud, Michal (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na výpočtové a experimentální modelování naklápěcích segmentových ložisek. Výpočtové i experimentální modelování vychází z řešení problematiky mazání anglickým profesorem Osbornem Reynoldsem, publikované roku 1886. Hlavní částí práce tvoří popis v současnosti nejpoužívanějších výpočtových modelů, v čele s TEHD analýzou, a dále jediných dvou experimentálních zařízení pro testování naklápěcí segmentová ložiska. Práce je doplněna o predikce vývoje výpočtových modelů u naklápěcích segmento-vých ložisek.
|
|
|
Fluid-Structure Interaction between Structural Components of Hydraulic Turbine and Fluid Flow
Havlásek, Michal ; Malenovský, Eduard (oponent) ; Vimmr, Jan (oponent) ; Pochylý, František (vedoucí práce)
This doctoral thesis deals with two cases of fluid-structure interaction (FSI). The concern of the first part is to investigate the mutual interaction between the rotor of rotating machinery and fluid within the annular seals. The effect of the annular seals on the dynamic behaviour of the whole machine is described by the rotordynamic coefficients. The current models for the determination of the rotordynamic coefficients of the annular seal use many simplifications. This thesis presents five different analyses of rotordynamic coefficients of the plain annular seal of the oxidizer pump. Each of those five analyses uses a different level of simplification. The most simple analysis models only the volume of fluid within the annular seal. And the most sophisticated analysis models fluid flow within the entire pump with the eccentric rotor. The second part of this thesis defines a new method for the solution of interaction between the fluid and flexible body. This method is based on the solution of the inverse vibration problem. The direct vibration problem, which is as well known as the eigenvalue problem, uses the mass, damping and stiffness matrices, which are collectively called ''the structural matrices'', and determines in the most general case the Jordan matrix and modal matrices of right and left eigenvectors. The inverse vibration problem is used for the definition of the structural matrices based on the Jordan matrix and modal matrices of right and left eigenvectors. The inverse vibration problems can be divided into two types. If all eigenvalues and eigenvectors are known, then it is called the full problem. On contrary, if at least one mode of vibration is unknown, then it is called the partial problem. Five algorithms for the solution of the inverse vibration problem are defined in this thesis. However, two of these five algorithms are versatile, each one for one type of inverse vibration problem. The algorithm for the solution of the full problems was presented in 1979 by Otakar Daněk. The algorithms for the solution of the partial problem, which are presented in this thesis, are the very first algorithms for the solution of this type of inverse vibration problem. And the versatile algorithm for partial problems is called the algorithm for the partial problems with the selection of additional eigenvalues. The application of these two algorithms for the solution of the inverse vibration problem for the full problems and the partial problems are demonstrated on the solution of two cases of interaction between the fluid and flexible body.
|
|
|
Analytické řešení ohybového kmitání nosníků
Machoň, Matěj ; Habán, Vladimír (oponent) ; Havlásek, Michal (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá analytickým určením vlastních frekvencí a vlastních tvarů prizmatického nosníku. Výsledky výpočtu jsou poté porovnány s daty experimentálně zjištěnými na nosníku se stejnou geometrií a vlastnostmi. Na závěr je na základě tohoto srovnání zhodnocen vliv zanedbaných veličin na přesnost výpočtu. Výsledkem jsou vztahy pro výpočet vlastních frekvencí a vlastních tvarů nosníku. Pro výpočet je využito kromě standartního matematického aparátu také takzvaných Krylovových funkcí, které dělají postup značně efektivnějším.
|
|
|
Vlivy na proudící kapalinu a hydrodynamické nestability
Kallas, Miloš ; Havlásek, Michal (oponent) ; Štefan, David (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá popisem hydrodynamických jevů, které vznikají v důsledku proudění tekutin. Jsou to jevy, které se vyskytují v blízkosti našeho okolí a mohou být pozoro-vány při každodenním životě. U každého jevu je uveden výčet reálných aplikací, které fungují na principu daných efektů. V závěru práce byl proveden Reynoldsův experiment.
|
|
|
Modelování tlakových pulsací v potrubí
Hofírek, Michal ; Havlásek, Michal (oponent) ; Himr, Daniel (vedoucí práce)
V této diplomové práci je řešena problematika vodního rázu v pružném potrubí s vlivem tuhosti a tlumení v materiálu trubice. Matematický model je zpřesněn o vliv tlakově závislé rychlosti zvuku v kapalině tvořené směsí voda-vzduch. Pro potřeby numerického řešení je odvozeno schéma tzv. zobecněné metody charakteristik s nezávislým časovým krokem. Tato metoda je na jednoduchém příkladu konfrontována s běžně používanou metodou charakteristik a numerickým schématem typu Lax Wendroff. V závěru práce je odvozený model, řešený zobecněnou metodou charakteristik, experimentálně ověřen.
|
host ::
RSS.